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地下暗挖頂管及水下作業工程專項施工方案(13頁)
地下暗挖頂管及水下作業工程專項施工方案(13頁).docx
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施工組織
上傳人:Le****97 編號:608252 2022-10-18 13頁 33.50KB

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1、地下暗挖、頂管及水下作業工程專項施工方案1 編制依據(1)水工建筑物地下開挖工程施工規范SL 378-2007(2)水工建筑物地下開挖工程施工技術規范DL/T 5099-2011(3)爆破安全規程(GB 67222003)(4)地下鐵道工程施工及驗收標準GB50299-1999 (5)水工混凝土施工規范DL/T 5144-2001(6)頂管工程設計與施工(葛春輝著2012)2 地下暗挖工程施工方案2.1 概述隧道及地下建筑工程施工時,須先開挖出相應的空間,然后在其中修筑襯砌。施工方法的選擇,應以地質、地形及環境條件以及埋置深度為主要依據,其中對施工方法有決定性影響的是埋置深度。埋置較淺的工程,2、施工時先從地面挖基坑或塹壕,修筑襯砌之后再回填,這就是明挖法。當埋深超過一定限度后,明挖法不再適用,而要改用暗挖法。暗挖法施工因掘進方式不同,可分為眾多的具體施工方法,如全斷面法、正臺階法、環形開挖預留核心土法、單側壁導坑法、雙側壁導坑法、中隔壁法、交叉中隔壁法、中洞法、側洞法、柱洞法等。雖然掘進方式不同,各種具體施工方法都有其優點和缺點(施工注意事項);選擇前必須經過現場條件調研分析,在技術經濟綜合比較基礎上選擇較適宜的施工方法。2.2 施工方法2.2.1 全斷面開挖法(1)全斷面開挖法適用于土質穩定、斷面較小的隧道施工,適宜人工開挖或小型機械作業。(2)全斷面開挖法施工操作比較簡單,主要工3、序:使用移動式鉆孔臺車,首先全斷面一次鉆孔,并進行裝藥連線,然后將鉆孔臺車后退到50m以外的安全地點,再起爆,一次爆破成型,出渣后鉆孔臺車再推移至開挖面就位,開始下一個鉆爆作業循環。同時,施作初期支護,鋪設防水隔離層(或不鋪設),進行二次筑模襯砌。該流程突出兩點:增加機械手進行復噴作業,先初噴后復噴,以利于穩定地層和加快施工進度;鋪底混凝土必須提前施作,且不滯后200m。當地層較差時鋪底應緊跟,這是確保施工安全和質量的重要做法。(3)全斷面開挖法的優點是可以減少開挖對圍巖的擾動次數,有利于圍巖天然承載拱的形成,工序簡便;缺點是對地質條件要求嚴格,圍巖必須有足夠的自穩能力。2.2.2 臺階開挖法4、臺階法是最基本、運用最廣泛的施工方法,而且是實現其它施工方法的重要手段。當開挖斷面較高時可進行多臺階施工,每層臺階的高度常用3.54.5m,或以人站立方便操作選擇臺階高度。臺階長度的選擇參見圖1示:圖1 臺階長度長臺階(L5B):長臺階對掌子面的穩定有利,但施工的干擾大;上臺階上設備、材料困難;上臺階向下臺階出碴困難;不能及時封閉成環,有時不得不在上臺階底板上作臨時仰拱,這種方法在一般情況下不宜采用。中臺階(L=1.55B):中臺階的特點介于上臺階和短臺階之間,由于臺階有一定長度,當拱部錨桿和初期支護壁后注漿工作量大時可減少和上臺階開挖的施工干擾。由于上臺階的距離不長,噴砼和注漿設備仍可放在下5、臺階。短臺階(L=11.5B):在土質隧道中上臺階不必上大型設備,而且從上臺階向下臺階運土的距離短,下半斷能在11.5B內封閉成環,也能保證圍巖開挖后的穩定,這種臺階長度在城市地鐵的第四系地層中普遍采用。微臺階(LB):在滿足掌子面開挖穩定要求、滿足開挖下臺階時噴砼的強度和方便施工的原則下進行選擇,一般用34m。當使用反向挖掘機開挖裝碴時,上臺階大部分可利用該機進行挖、裝,可以提高施工速度。2.2.3 環形開挖預留核心土法(1)環形開挖預留核心土法適用于一般土質或易坍塌的軟弱圍巖、斷面較大的隧道施工。(2)一般情況下,將斷面分成環形拱部、上部核心土、下部臺階等三部分。根據斷面的大小,環形拱部又6、可分成幾塊交替開挖。環形開挖進尺為0.51,Om不宜過長。臺階長度一般以控制在1D內(D-般指隧道跨度)為宣。(3)施工作業流程:用人工或單臂掘進機開挖環形拱部一架立鋼支撐,噴混凝土。在拱部初次支護保護下,為加快進度,宜采用挖掘機或單臂掘進機開挖核心土和下臺階,隨時接長鋼支撐和噴混凝土、封底。視初次支護的變形情況或施工步序,安排施工二次襯砌作業。2.2.4 單側壁導坑法(1)單側壁導坑法適用于斷面跨度大,地表沉陷難于控制的軟弱松散圍巖中隧道施工。(2)單側壁導坑法是將斷面橫向分成3塊或4塊:側壁導坑、上臺階、下臺階。側壁導坑尺寸應本著充分利用臺階的支撐作用,并考慮機械設備和施工條件而定。(3)7、一般情況下側壁導坑寬度不宜超過0.5倍洞寬,高度以到起拱線為宜,這樣導坑可分二次開挖和支護,不需要架設工作平臺,人工架立鋼支撐也較方便。2.2.5 雙側壁導坑法(1)雙側壁導坑法又稱眼鏡工法。當隧道跨度很大,地表沉陷要求嚴格,圍巖條件特別差,單側壁導坑法難以控制圍巖變形時,可采用雙側壁導坑法。(2)雙側壁導坑法一般是將斷面分成四塊:左、右側壁導坑、上部核心土、下臺階。導坑尺寸擬定的原則同前,但寬度不宜超過斷面最大跨度的l,3。左。、右側導坑錯開的距離,應根據開挖一側導坑所引起的圍巖應力重分布的影響不致波及另一側已成導坑的原則確定。(3)施工順序:開挖一側導坑,并及時地將其初次支護閉合。相隔適當8、距離后開挖另一側導坑,并建造初次支護。開挖上部核心土,建造拱部初次支護,拱腳支承在兩側壁導坑的初次支護上。開挖下臺階,建造底部的初次支護,使初次支護全斷面閉合。拆除導坑臨空部分的初次支護。施作內層襯砌。2.2.6 中隔壁法和交叉中隔壁法(1)中隔壁法也稱CD工法,主要適用于地層較差和不穩定巖體、且地面沉降要求嚴格的地下工程施工。(2)當CD工法不能滿足要求時,可在CD工法基礎上加設臨時仰拱,即所謂的交叉中隔壁法(CRD工法)。(3)CD工法和CRD工法在大跨度隧道中應用普遍,在施工中應嚴格遵守正臺階法的施工要點,尤其要考慮時空效應,每一步開挖必須快速,必須及時步步成環,工作面留核心土或用噴混凝9、土封閉,消除由于工作面應力松弛而增大沉降值的現象。2.2.7 中洞法、側洞法、柱洞法、洞樁法當地層條件差、斷面特大時,一般設計成多跨結構,跨與跨之間有梁、柱連接,一般采用中洞法、側洞法、柱洞法及洞樁法等施工,其核心思想是變大斷面為中小斷面,提高施工安全度。(1)中洞法施工就是先開挖中間部分(中洞),在中洞內施作梁、柱結構,然后再開挖兩側部分(側洞),并逐漸將側洞頂部荷載通過中洞初期支護轉移到梁、柱結構上。由于中洞的跨度較大,施工中一般采用CD、CRD或雙側壁導航法進行施工。中洞法施工工序復雜,但兩側洞對稱施工,比較容易解決側壓力從中洞初期支護轉移到梁柱上時的不平衡側壓力問題,施工引起的地面沉降10、較易控制。中洞法的特點是初期支護自上而下,每一步封閉成環,環環相扣,二次襯砌自下而上施工,施工質量容易得到保證。(2)側洞法施工就是先開挖兩側部分(側洞),在側洞內做梁、柱結構,然后再開挖中間部分(中洞),并逐漸將中洞頂部荷載通過初期支護轉移到梁、柱上,這種施工方法在處理中洞頂部荷載轉移時,相對于中洞法要困難一些。兩側洞施工時,中洞上方土體經受多次擾動,形成危及中洞的上小下大的梯形、三角形或楔形土體,該土體直接壓在中洞上,中洞施工若不夠謹慎就可能發生坍塌。(3)柱洞法施工是先在立柱位置施做一個小導洞,當小導洞做好后,在洞內再做底梁,形成一個細而高的縱向結構,柱洞法施工的關鍵是如何確保兩側開挖后11、初期支護同步作用在頂縱梁上,而且柱子左右水平力要同時加上且保持相等。(4)洞樁法就是先挖洞,在洞內制作挖孔樁,梁柱完成后,再施作頂部結構,然后在其保護下施工,實際上就是將蓋挖法施工的挖孔樁梁柱等轉入地下進行。3 頂管工程施工方案3.1 概述頂管工程是非開挖工程中的一個子科目或者說非開挖工程施工的一種工藝。它是把管道通過輔助的設備采用不開挖面層,并且能夠穿越公路、鐵道、河川、地面建筑物、地下構筑物以及各種地下管線等施工的工藝。頂管工程主要借助于主頂油缸及管道間中繼間等的推力,把工具管或掘進機從工作井內穿過土層一直推到接收井并同時把管道推進到作業孔洞內。3.2 頂管施工工藝流程施工準備測量高程及軸12、線挖頂管工作坑鋪頂管導軌設置頂進后背安裝頂進設備及吊放管節挖土頂進測量及糾偏再次挖土(管中土)頂進測量循環作業直致完成。3.3 工作坑和接受坑的準備 工作坑是安放所有頂進設備的場所,也是頂管掘進機的始發場所。接受坑是接受掘進機的場所。因此,頂管施工前必須首先在頂管線路上按設計標高修建工作坑和接受坑。工作坑和接受坑的建筑方法有鋼筋砼沉井法、WMS工井法和鋼板樁井等方法。根據現場的具體情況工作坑和接受坑可修建為方型、圓形、腰鼓型等。工作坑沿頂管路線前頂方向須設置予留洞口;反向加墊后靠背,圓形井壁或鋼板樁井施工的一般須在井壁和后靠背之間加設后背墻。 3.4 頂管掘進機及其頂管施工的主要配套設備的準備13、 頂管施工的主要配套設備有主頂設備、基坑導軌、頂鐵和后靠背、起重設備、注漿設備等。頂管掘進機簡稱頂管機,它安放在導軌上,(導軌按設計標高和坡度的要求安裝在工作坑的基底上)在所頂管道的最前面,它的主要功能是取土和確保管道頂進方向的正確性,為確保頂管的順利頂進,必須根據頂進線路上的土質情況確定頂管機的形式。 主頂設備也安裝在工作坑的基底上,其前頂的方向與管道的線路方向一致。管材放置在頂管機和主頂設備之間,主頂設備依托后靠背將頂進時反作用力均勻的作用到工作坑井壁上。 頂鐵是頂進作業不可卻少的設備,有環型、U型頂鐵之分,它放置在頂管管材和主頂設備之間,起到將頂力分散并將頂力均勻作用與管材,進而保護管材14、并延伸主頂設備作用力的作用。 起重設備架設在工作坑上空,為的是將頂管管材運到工作坑內。 注漿設備的采用是頂管施工的重要一環,在頂進過程通過對含有注漿孔的管道注漿使管道周壁形成環形的泥漿套,從而降低了頂進阻力,既保護了管材又使得長距離大口徑頂管成為可能。 此外,輸土裝置、測量系統、洞內通風和照明設施也是施工中不可忽略的環節。頂管施工中的管材接縫要求自密封,鋼筋混凝土管的28天抗壓強度要求不低于40Mp。3.5 頂管機的選用頂管施工最突出的特點就是適應性問題。針對不同的地質情況、施工條件和設計要求,選用與之適應的頂管施工方式,如何正確地選擇頂管機和配套輔助設備,對于頂管施工來說將是非常關鍵的 。目15、前頂管所常見的幾種土質:淤泥質黏土、砂性土、黃土、強風化巖、微風化及中風化巖(1)對于淤泥質黏土,由于其土質較軟,切削容易,因此我們可以選用以下所介紹的各種掘進機,(2)刀盤土壓平衡式頂管機尤其適用于軟粘土層的頂管。如果在泥土倉中注入些粘土,它也能用于砂層的頂管。(3)采用輸土泵的方式出土只適合于軟土地質情況下施工。(4)對于需穿越建筑物、構造物、埋設物等對地面沉降要求很小的情況,可采用刀盤可伸縮式泥水平衡掘進機,但在含有直徑大于6cm礫石的土層中無法施工。(5)對于易產生流沙現象的砂性土可根據其含水量及其標準貫入度選用不同類型的掘進機,當標準貫入度較小時可選用多刀盤土壓平衡式掘進機,當標準貫16、入度較大時,除多刀盤土壓平衡式掘進機以外的以上各種掘進機都適應此種土質。(6)對于地質為黃土的情況下我們可采用單刀盤土壓平衡式掘進機和偏心破碎泥水式掘進機。(7)對于地質為強風化巖的情況下我們可采用偏心破碎泥水式掘進機。(8)如頂進管道軸線附近可能存在大的石塊,樁基礎等不明障礙物,我們采用排障方便、成本低廉的敞開式掘進機,地下水位較高的話可采取井點降水等輔助施工方法。另外,對于含水量較少并且N值大于18的黃土和強風化巖,也可采用敞開式掘進機頂進。敞開式掘進機在類似于農田對地面沉降要求不嚴格的情況下也可采用。(9)網格水沖式掘進機適用于土質比較軟,土體的孔隙比要小,而且要求有足夠的清水作為水源情17、況。但沙土中頂進沉降很難控制。(10)中風化巖以及弱風化巖條件下如果地下水含量較高就只能采用巖盤頂管機了。3.6 施工要點(1)頂管工作坑開挖要依照施工方案及具體環境進行,坑的長寬要視土質,被頂管節的直徑、長度,機具設備,下管及出土方法而定。工作坑除安裝頂管的機具設備后背、導軌、頂進管節以外,還要有利于向坑外出土和作業人員的操作。一般要求,工作坑上口前緣距路緣2m,安放管節后每側要有1m的工作面,管節后側與千斤頂之間要有利于出土的空間,在有水的環境中要設置水坑及排水設施,工作坑壁的放坡系數根據土質情況應符合要求,坑底要夯實。 (2)導軌由四根鋼軌和若干枕木組成,枕木置在工作坑底下1/2枕木高的18、基土上,枕木間距800?1000mm,鋼軌的長度等于工作坑底面的長度減去鋼軌樁所占的位置,鋼軌的間距要視被頂管節的外徑而定,一般要保證管節安放后下皮高出枕木上皮20mm,千斤頂安裝后要與管節的橫截面有最大的接觸面,鋼軌安裝要平直,前端抬頭要有0.5-1.0%的坡度。 (3)頂進后背:后背的堅固與否直接影響頂管的效果,所以,后背所具有的能力必須能滿足最大頂力的需要,后背由后背樁及后背梁,后背樁后面的夯實土所組成,后背樁一般以鋼軌代替,埋入坑底以下1.5m左右,樁后填土分層夯實,后背樁平面垂直于頂進方向的軸線,鋼制后背梁放在樁前的導軌上。頂進后背的其它組成型式有砌筑毛石的,有預制鋼筋混凝土塊組合的19、。 (4)安裝頂進設備和管節:頂進設備由一臺高壓油泵和兩臺200500t千斤頂組成,千斤頂安在后背梁與管節之間,管節后端和千斤頂之間有專用鋼護圈及麻辨或橡膠墊對混凝土管端保護,管外壁涂石蠟做潤滑劑,減少頂進摩阻力,千斤頂通過傳力柱將管節頂入路基。 (5)挖土、頂進、測量及糾偏:設備安裝后經試運轉無異常即可掏土頂進,掏土視土質及管頂上部覆土厚度而掌握進尺深度,土質較密而且覆土較厚,有利于形成卸力拱,可以適當多挖,土質松散或覆土厚度較小,則要少挖,勤挖勤頂,挖土直徑不可超過管節的外徑。 (6)挖土及運土的工具根據管徑的大小而定,內徑在8801500mm的制做專用小車,內徑在1500mm以上的可用雙20、輪小車直接出土,土的垂直運輸可用吊車或電動葫蘆。 (7)頂進過程要時刻測量,每一頂程過后,要對管的高程及左右偏差測量一次,發現問題及時糾偏,糾正左右偏及抬頭扎頭的措施,可以在管的前端設一斜撐支于管前的土壁上,結合一側超挖土方,隨頂隨糾偏。前兩節的銜接處,用鋼板焊制的鋼脹圈加固,做為防止偏差的一項措施。(8)質量要求:管道頂進要求平直,管的中心偏離軸線不超過3cm為優良。 3.7 頂管施工安全保證措施(1)施工前先與鐵路、公路及市政的有關部門進行協調,施工方案經有關管理部門同意后方可施工。尤其是鐵路路基下進行施工時,要隨時和鐵路部門聯系,掌握過往列車的情況,線路上有列車通過時嚴禁挖土和頂進; (21、2)挖土和頂進時洞內照明使用低壓行燈變壓器,洞內不準用明火; (3)頂進時停止挖土,傳力柱上和兩側不準站人,所有傳力柱必須擺放順直;(4)吊裝時坑內人員要做好防護措施,并有專人指揮;(5)頂管長此76m時應設給風設施,防止缺氧。4 水下作業工程水下作業是包括水下爆破、水下混凝土澆筑、水下焊接、水下切割等在內的所有水下工程的總稱。4.1 水下爆破4.1.1 概述水下爆破,指在水中、水底或臨時介質中進行的爆破作業。水下爆破常用的方法有裸露爆破法、鉆孔爆破法以及洞室爆破法等。4.1.2 施工方法水下爆破常用的方法有裸露爆破法、鉆孔爆破法以及洞室爆破法等。一般多采用鉆孔爆破法。目前潛水鉆孔作業很少采用22、,多利用鉆孔爆破船在水上進行作業。水下成孔后,若不立即裝藥則必須進行護孔,以免泥沙堵塞。一般采用將塑料管的一端直插孔底,另一端露出水面,并用膠帶墊圈封閉護孔,也可用鐵管。水下爆破參數的計算尚無成熟的方法,主要靠經驗和現場爆破試驗來確定裝藥量等參數。水下爆破的起爆方法分為有線和無線起爆兩類。有線起爆方法和陸地爆破一樣,且多為電雷管的電力起爆網路;無線起爆是利用聲波和電波控制,在陸上或船上裝有發射裝置,起爆藥包內裝有接收裝置,這種起爆方法費用較高。為防止水下爆破對水中構筑物、船舶及魚類的危害,可選用改變結構物的受力條件;設置防護結構;設置氣泡帷幕;設置氣墊孔等措施。4.1.3 注意事項需要爆破的介23、質自由面位于水中的爆破技術。主要用于河床和港口的擴寬加深、清除暗礁,水下構筑物的拆除、水下修建隧洞的進水口(見巖塞爆破)等。水下爆破和陸地爆破的原理大致相同。但因水的不可壓縮性以及壓力、水深、流速的影響,它又具有許多特點,要求爆破器材具有良好的抗水性能,在水壓作用下不失效,并不過分降低其原有性能;由于水的傳爆能力較大,在爆破參數設計時要注意殉爆影響;施工方法上必須考慮水深、流速、風浪的影響,鉆孔定位、操作、裝藥、聯接爆破網路要做到準確可靠都較困難;水能提高裸露藥包的破碎效果,但炸藥的爆炸威力隨水深、水壓的增加而降低,爆破效果較差;在等量裝藥的情況下,水下爆破產生的地震波比陸地爆破要大,水中沖擊24、波的危害較突出。4.2 水下混凝土澆筑4.2.1 概述在干處進行拌制,而在水下澆筑和硬化的混凝土,叫做水下混凝土。 施工方法水下澆筑混凝土的方法有:混凝土泵澆筑法、導管法、柔性管法、活底吊箱法、袋石法、傾注法和預填骨料壓漿法。其中以混凝土泵澆筑法和導管法較好,其設備和施工比較簡單,質量容易保證。(1)導管法采用導管法澆筑水下混凝土,適用于水深不超過1525m的情況。導管的直徑為2530cm,每節長12m,用橡皮襯墊的法蘭盤連接,底部應裝設自動開關閥門,頂部裝設漏斗。導管的數量與位置,應根據澆筑范圍和導管的作用半徑來確定。一般作用半徑不應大于3m。在澆筑過程中,導管只允許上下升降,不得左右移動。25、開始澆筑時,導管底部應接近地基約510cm,而且導管內應經常充滿混凝土,管下口必須恒埋于混凝土表面下約1.0m,使只有表面一層混凝土與水接觸。隨著混凝土的澆筑,徐徐提升漏斗和導管。每提到一個管節高度后,即拆除一個管節,直到混凝土澆出水面為止。與水接觸的表層約l0cm厚的混凝土,因質量較差,最后應全部予以清除。(2)袋砌法用袋砌法澆筑水下混凝土,系把混凝土半滿地裝入牢固的麻袋或布袋中,由潛水員在水下進行砌澆。袋的孔隙應能使砂漿滲出但不宜過大。采取這種澆筑方法,袋與袋之間的層面,雖然可以從袋孔中擠出的水泥漿互相膠結,但其整體性終究是很差的。此種混凝土的坍落度以57cm為宜,不得采用干拌混凝土。混凝26、土袋應交錯放置,相互靠緊。(3)傾注法傾注法澆筑水下混凝土,可用于岸邊水深不起過1.5m的情況,其方法如圖5-3所示。新澆的混凝土堆用夯擊或振動等方法擠入已澆的混凝土體中,使只有前沿的混凝土坡面與水直接接觸。混凝土的坍落度以710cm為宜。采用此種方法應盡量縮短澆筑時間,在澆筑工作未完成之前,先澆的混凝土不得凝固。(4)柔性管法柔性管法是采用柔性軟管輸送混凝土,利用周圍的水對軟管的壓力控制混凝土的下落速度。活底吊箱法是將混凝土裝在能夠開底的密閉吊箱內,通過水層直達澆筑地點,然后開0.3-0.4m 底卸料。(5)預填骨料壓漿法水下預填骨料壓漿法,要求水泥砂漿具有一定的流動度和一定的抗離析能力。壓27、漿壓力與灌注漿液的稠度、預填骨料平均粒徑及要求擴散半徑有關。如果預填骨料平均粒徑在150mm以內,擴散半徑在1. 5m以內,當水深為零時,管底出 漿壓力約為50150kPa。有水倉面,管底出漿壓力應再加上相應水深引起的水壓力。4.2.3 注意事項(1)混凝土在水下雖然可以凝固硬化,但澆筑質量較差。因此,只是在不得已的情況下,或在一些次要建筑物的水下部分,才采取水下澆筑的方法。對水下澆筑混凝土要求較高,必須具有水下不分離性、自密實性、低泌水性和緩凝。瞠等特性。(2)進行水下澆筑混凝土,拌和物在進入倉面以前,避免與環境水接觸;進入倉面后,與水接觸的混凝土始終與水接觸。后澆的不再與水接觸,要求混凝土28、應具有足夠的流動性來抵抗泌水和分離的穩定性,而且必須在確能防止流水影響的圍堰內進行。澆筑不得中斷并應盡速進行。在澆筑完成后24h內,圍堰不得抽水。(3)為了保證混凝土有良好的流動性,以便利用自身重量沉實,同時保證具有抵抗泌水和分離的穩定性,水下澆筑的混凝土其水泥用量要求比一般混凝土多,用量在380450kg/m3之間,水灰比應不超過0.55。含砂率和用水量也相應較高,而且不能用過大的粗骨料。(4)水下混凝土與大流動度混凝土類同。根據水下澆筑的特點,應加入水下不分離的外力劑,即增稠劑或增黏劑。增稠劑可分為丙烯酸和纖維素兩類。丙烯酸類有聚丙烯酰胺水解物、丙烯酰胺和丙嘶酸共聚物。纖維素類有羥乙基甲基29、纖維素、羥乙基纖維素和羥基丙酰甲基纖維素等。摻主為占水泥重的0.15%1%。纖維素類具有緩凝性,摻量應偏小些。由于水下混凝土加入了增黏劑,黏度較大,這也是與自密實混凝土不同之處。4.3 水下焊接4.3.1 概述水下焊接與切割是水下工程結構的安裝、維修施工中不可缺少的重要工藝手段。它們常被用于海上 救撈、海洋能源、海洋采礦等海洋工程和大型水下設施的施工過程中。4.3.2 焊接方法水下焊接有干法、局部干法和濕法三種(1)干法焊接這是采用大型氣室罩住焊件、焊工在氣室內施焊的方法,由于是在干燥氣相中焊接,其安全性較好。在深度超過空氣的潛入范圍時,由于增加了空氣環境中局部氧氣的壓力,容易產生火星。因此應30、在氣室內使用惰性或半惰性氣體。干法焊接時,焊工應穿戴特制防火、耐高溫的防護服。與濕法和局部干法焊接相比,干法焊接安全性最好,但使用局限性很大,應用不普遍。(2)局部干法焊接局部干法是焊工在水中施焊,人為地將焊接區周圍的水排開的水下焊接方法,其安全措施與濕法相似。由于局部干法還處于研究之中,因此使用尚不普遍。(3)濕法焊接濕法焊接是焊工在水下直接施焊,而不是人為地將焊接區周圍的水排開的水下焊接方法。電弧在水下燃燒與埋弧焊相似,是在氣泡中燃燒的。焊條燃燒時焊條上的涂料形成套筒使氣泡穩定存在,因而使電弧穩定,如圖8-1所示。要使焊條在水下穩定燃燒,必須在焊條芯上涂一層一定厚度的涂藥,并用石蠟或其他防31、水物質浸漬的方法,使焊條具有防水性。氣泡由氫、氧、水蒸氣和由焊條藥皮燃燒產生的氣泡;渾濁的煙霧生的其他氧化物。為克服水的冷卻和壓力作用造成的引弧及穩弧困難,其引弧電壓要高于大氣中的引弧電壓,其電流較大氣中焊接電流大15%20%。水下濕法焊接與干法和局部干法焊接相比,應用最多,但安全性最差。由于水具有導電性,因此防觸電成為濕法焊接的主要安全問題之一。4.3.3安全注意事項(1)建議50平方以上專用焊線所有水線以下的和水下的電纜部件必須完全絕緣。(2)開始操作之前,檢查所有電纜和連機器有無損壞了的絕緣。損壞的必須更換,有缺陷的要修理。(3)電纜的能力必須能滿足工件的最大電流的要求。連機器的能力至少32、應該等于電纜的能力。(4)所有連機器必須緊固和徹底絕緣。所以水下連機器最后應該用橡膠袋緊緊藵住,以防電流損失。(5)要確定距離電焊鉗十英尺以內的電纜是沒有接頭的。(6)這樣布置接地電纜到工件,使潛水員的身體絕不會處于電焊條與焊接電路接地側之間。(7)要保持電源電纜與焊接電纜分開。(8)將安全開關負極導線接到電焊鉗,并且使安全開關處于看管人夠得著的地方。(9)將電焊機設置為正接。檢查極性是否正確:負極至電焊鉗,正極接地。(10)確定電流設定值,并且用鉗形表(或者安培表)檢查。(11)使所有電纜連機器完全絕緣。(12)確定電纜和連機器處于良好的工作狀態,以及所有電纜在離電焊鉗十英尺內沒有接頭。(13)將接地夾固定在工件上。
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